第7章-传统加密技术
17计算机网络技术第七章常见网络安全技术第十七周教案

(3)在查看“网上邻居”时出现“无法浏览网络。网络不可访问。想得到更多信息请查看‘帮助索引’中的‘网络疑难解答’专题”的错误提示
(4)在“网上邻居”中只能看到本机的计算机名
(5)可以访问服务器,也可以访问Internet,但无法访问其他工作站
(6)可以Ping通IP地址,但Ping不通域名
5.IPSec技术
IPSec(Internet Protocol Security)是一种网络通信的加密算法,采用了网络通信加密技术。IPSec的主要特征在于它可以对所有IP级的通信进行加密和认证,正是这一点才使IPSec可以确保包括远程登录、客户/服务器、电子邮件、文件传输及Web访问在内的多种应用程序的安全。
(2)服务访问策略
典型的服务访问策略是:允许通过增强认证的用户在必要的情况下从Internet访问某些内部主机和服务;允许内部用户访问指定的Internet主机和服务。
(3)防火墙设计策略
通常有两种基本的设计策略:允许任何服务除非被明确禁止;禁止任何服务除非被明确允许。
(4)增强的认证
增强的认证机制包含智能卡,认证令牌,生理特征(指纹)以及基于软件(RSA)等技术,来克服传统口令的弱点。目前许多流行的增强机制使用一次有效的口令和密钥(如SmartCard和认证令牌)。
(7)网络上其他的计算机无法与我的计算机连接
(8)安装网卡后计算机启动的速度慢了很多
(9)在“网上邻居”中看不到任何计算机
(10)别人能看到我的计算机,但不能读取我计算机上的数据
(11)在安装网卡后,通过“控制面板|系统|设备管理器”查看时,报告“可能没有该设备,也可能此设备未正常运行,或没有安装此设备的所有驱动程序”的错误信息
第7章 网络安全与管理

第7章 网络安全与管理
IP逆 IP的功能是将输入的64位数据块按位重新组合,并把 输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位。重新组合的 规则见右下表。将输入的第58位换至第1位,第50位换至 第2位,依此类推。最后一位是原来的第7位。
变换密钥,从而达到保密的目的。传统的加密方法可
分为两大类:代换密码法和转换密码法。
第7章 网络安全与管理 1.代换密码法 在代换密码(Substitution Cipher)中,为了伪装掩 饰每一个字母或一组字母,通常都将字母用另一个字 母或另一组字母代换。古老的恺撒密码术就是如此, 它把a变成D,b变成E,c变为F,依此类推,最后将z 变为C,即将明文的字母移位若干字母而形成密文, 例如将attack变成DWWDFN。这种方法只移位三个字 母,实际上移动几位可由设计者来定。 对这种方法的进一步改进是:把明文的每一个字 母一一映射到其他字母上,例如: 明文:abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 密文:QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM
第7章 网络安全与管理(2源自16次迭代接下来是迭代过程.将R0与子密钥k1经密码函数f的运算 得到f(R0,k1),与L0按位模2加得到Rl,将R0作为L1,就完 成了第一次迭代,依此类推,第i次的迭代可以表示为: Li=Ri-1
Ri=Li-1 xor f(Ri-1,ki)
在迭代过程中,重要的部分是函数f。 f的结构如图7.4所 示。它的功能是利用放大换位表E(如表7.4所示)将32位的Ri1扩展至48位,与子密钥ki按位模2加后,把结果分为8个6位 长的数据块,再分别经选择函数S1S2……S8的变换,产生8个 4位长的块,合为32位,最后经过单纯换位P(见表7.5)得到 输出。
《密码学与信息安全》复习提纲

《密码学与信息安全》复习提纲第1章引言安全攻击的两种类型。
被动攻击的概念。
主动攻击的概念。
常见的被动攻击和主动攻击各有哪些?安全服务包括哪些类型?安全机制分为特定安全机制和普遍的安全机制。
常见的特定安全机制主要有哪些?第2章传统加密技术对称加密方案的5个基本成分。
密码编码学系统对明文的处理方法。
攻击传统的密码体制的两种一般方法。
基于密码分析者知道信息的多少而产生的密码攻击的几种类型。
无条件安全的概念。
计算上安全的概念。
传统对称密码使用的两种技术。
单表代换密码的加密过程。
对单表代换密码的统计学攻击过程。
Playfair密码中密钥矩阵的构成方法。
Playfair密码的加密和解密过程。
Hill密码的加密和解密过程。
一次一密的概念。
实现一次一密的两个基本难点。
置换技术的概念。
转轮机的基本原理。
第3章分组密码和数据加密标准流密码与分组密码的区别。
乘积密码的概念。
混淆和扩散的概念及区别。
Feistel密码的典型结构。
其具体实现依赖于哪些参数?Feistel密码加密过程和解密过程的异同点。
数据加密标准DES的加密过程。
DES密钥的产生过程。
两种重要的密码分析方法:差分分析和线性分析。
Feistel密码的强度来自于三个方面:迭代轮数、轮函数、密钥扩展算法。
轮函数的三个设计标准:非线性、严格雪崩效应、位独立。
第5章高级加密标准三重DES的优缺点。
计时攻击和能量分析攻击的概念。
AES轮函数由四个不同的阶段组成:字节代换、行移位、列混淆、轮密钥加。
高级加密标准AES的加密过程。
AES密钥的产生过程。
第6章对称密码的其他内容多重加密的概念。
对称密码有5种标准的工作模式:电子密码本、密文分组链接、密文反馈、输出反馈、计数器模式。
对双重DES进行中间相遇攻击的过程。
密文分组链接模式(CBC)对明文的处理过程。
密文反馈模式和输出反馈模式的区别。
设计流密码需要考虑的三个主要因素。
流密码RC4的密钥流产生过程。
密文窃取模式(CTS)对明文的处理过程。
信息安全中的传统加密算法与新兴加密技术

信息安全中的传统加密算法与新兴加密技术随着网络技术的飞速发展,信息安全问题也变得越来越重要。
信息泄露、数据篡改、黑客攻击等威胁不断出现。
因此,保护信息安全就成为了企业、政府以及个人不可或缺的任务。
这时,加密技术便逐渐成为了最受欢迎的解决方案之一。
本文就会讨论传统的加密算法以及新兴的加密技术。
1. 传统的加密算法在信息保密方面,传统加密算法已经被广泛使用了数十年。
在这个话题中,我们着重讨论两种加密方法:对称密钥加密和公钥加密。
1.1 对称密钥加密数据加密标准(DES) 是最早被广泛应用的对称密钥加密算法之一。
该算法是一种分组密码,将明文分块后加密并按块传输,最终形成一串加密字符串。
随着计算能力的提高,DES算法的安全性越来越受人们关注。
为了将密文提高到一个更高的安全级别,AES算法(高级加密标准)替代了DES。
与DES不同的是,AES使用更长的密钥长度(128,192,或256比特),增加了密码强度,使其更难被攻破。
1.2 公钥加密RSA(Ron Rivest,Adi Shamir 和 Leonard Adleman)是一种公钥加密算法,目前已被广泛使用。
因为使用公钥进行加密,所以RSA算法的运行时间相对较慢,在数据传输时间敏感的场合中,会产生一些问题。
因此,人们普遍采用混合加密方法,先用对称加密算法加密数据,再用RSA算法加密对称密钥。
2. 新兴的加密技术除了传统的加密算法,近年来,新兴的加密技术也日益成熟。
在这个话题中,我们会着重介绍两种加密技术:量子密码和同态加密。
2.1 量子密码量子密码是一种基于量子物理现象的全新加密技术。
它可以保证在某些条件下信息的绝对安全。
和传统加密算法不同的是,量子密码不需要传输密钥,它利用光子的量子属性来实现加密和解密。
目前,因为量子技术的限制,量子密码算法还没有完全成熟,需要大规模的研究和开发。
但是,相信在不久的将来,它必将成为重要的信息保护方法。
2.2 同态加密同态加密是一种特殊的加密技术,可以让用户在保留加密数据私密的同时执行必要的运算。
网络安全技术基础

汇报人:
时间:2024年X月
目录
第1章 网络安全概述 第2章 网络威胁概述 第3章 网络安全技术 第4章 网络安全管理 第5章 网络安全技术应用 第6章 网络安全未来发展 第7章 网络安全技术基础
● 01
第1章 网络安全概述
网络安全概念
网络安全是指保护网络免受未经授权访问、损 坏或更改的技术和政策的总称。随着互联网的 普及,网络安全变得至关重要。确保网络安全 可以保护个人隐私和企业重要信息,防止数据 泄露和恶意攻击。
区块链安全
区块链原理
分布式账本 共识算法
区块链应用安全
智能合约安全 数据隐私保护
区块链技术挑战
扩容性问题 私钥管理
网络安全技术应用总结
云安全
01 数据保护
移动安全
02 应用保护
物联网安全
03 设备保护
总结
网络安全技术应用涉及到多个方面, 包括云安全、移动安全、物联网安 全和区块链安全。在现代社会中, 随着信息技术的不断发展,网络安 全的重要性愈发凸显。了解并应用 这些网络安全技术,可以更好地保 护个人和组织的信息资产,确保网 络数据的机密性、完整性和可用性。
总结
网络安全管理涉及众多方面,从制 定策略到培训、监控和评估,每个 环节都至关重要。只有建立完善的 管理体系,才能有效应对网络安全 威胁,确保信息安全和系统稳定运 行。
● 05
第五章 网络安全技术应用
云安全
云安全是指保护云计算环境中的数据、应用程 序和服务免受各种安全威胁和攻击。云安全架 构是构建在云服务提供商基础设施之上的安全 框架,云安全策略则是为保护云环境中的敏感 数据和应用而制定的策略。选择合适的云安全 服务提供商对于确保云数据的安全至关重要。
网络空间信息安全 第7章 无线网络安全机制

网络空间信息安全第7章无线网络安全机制在当今数字化的时代,无线网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是在家中通过 WiFi 连接互联网,还是在公共场所使用移动数据网络,无线网络为我们带来了极大的便利。
然而,随着无线网络的广泛应用,其安全问题也日益凸显。
在这一章中,我们将深入探讨无线网络的安全机制,以帮助您更好地理解和保护无线网络环境中的信息安全。
首先,让我们来了解一下无线网络面临的主要安全威胁。
未经授权的访问是其中最为常见的问题之一。
这意味着未经许可的用户可能会试图连接到您的无线网络,从而获取敏感信息或进行非法操作。
此外,无线网络信号容易受到窃听和篡改,攻击者可能会截取传输中的数据,并对其进行修改或窃取。
还有诸如恶意软件传播、拒绝服务攻击等威胁,也给无线网络的安全带来了巨大挑战。
为了应对这些威胁,一系列无线网络安全机制应运而生。
其中,加密技术是最为关键的一项。
常见的加密方式包括 WEP(Wired Equivalent Privacy,有线等效加密)、WPA(WiFi Protected Access,WiFi 保护访问)和 WPA2 等。
WEP 是早期的加密标准,但由于其存在诸多安全漏洞,已逐渐被淘汰。
WPA 和 WPA2 则采用了更强大的加密算法,如 AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准),能够有效地保护无线网络中的数据传输安全。
身份验证机制也是无线网络安全的重要组成部分。
常见的身份验证方式包括预共享密钥(PSK)和企业级的 8021X 认证。
PSK 是在家庭和小型网络中较为常用的方式,用户需要输入预先设置的密码才能连接到无线网络。
而 8021X 认证则适用于大型企业和组织,它要求用户提供用户名和密码等凭证,通过认证服务器进行验证,从而确保只有合法用户能够接入网络。
除了加密和身份验证,访问控制也是保障无线网络安全的重要手段。
通过设置访问控制列表(ACL),可以限制特定设备或用户的访问权限。
3.2传统加密方法(补充)

2 密码学发展--第三阶段大事记
80年代出现“过渡性”的“Post DES”算法,如 IDEA,RCx,CAST等 90年代对称密钥密码进一步成熟 Rijndael,RC6, MARS, Twofish, Serpent等出现 90年代逐步出现椭圆曲线等其他公钥算法 2001年Rijndael成为DES的替代者 2004年著名的MD5算法被中国的王小云破译
3 密码学的基本概念--加密函数分析
----从加密函数的角度理解密码体制的概念----
加密函数: Eke : M C 将明文m加密为密文c,即 其 (1) 定义域c 是E明ke文(m空) 间M;
(2) 值域是密文空间C; (3) 加密函数就是加密算法;
(4) 控制参数 ke 就是加密密钥
3 密码学的基本概念--脱密函数分析
(可信、不可信第三方)、敌手也叫攻击者
3 密码学的基本概念--信息传输过程中的攻击例子
窃听:对传输的信息的攻击
A:信源 发送方
C:敌手 攻击者
B:信宿 接收方
3 密码学的基本概念--信息传输过程中的攻击例子
对窃听的防护:加密技术
加密
脱密
A:信源 C:敌手
B:信宿
3 密码学的基本概念--基本概念
(1) 简单替代密码 ❖ 简单替代的就是明文的一个字母,用相
应的密文字母代替。规律是根据密钥形 成一个新的字母表,与原明文字母表有 相应的对应关系。
❖ 典型的一种替代密码是凯撒密码,又叫循环移 位密码。其加密方法就是将明文中的每个字母 都用其右边固定步长的字母代替,构成密文。
❖ 例如:步长为4,则明文A、B、C、…、Y、Z 可分别由E、F、G、…、C、D代替。如果明 文是“about”,则变为密文“efsyx”,其密 钥k=+4。两个循环的字母表对应。
网络安全(6)加密技术PPT课件

a b c d ………….w x y z
z y x w …………. d c b a 3、步长映射法。
a b c d ………….w x y z
单表替代密码
单表替代密码的一种典型方法是凯撒 (Caesar)密码,又叫循环移位密码。它的 加密方法就是把明文中所有字母都用它右边 的第k个字母替代,并认为Z后边又是A。这 种映射关系表示为如下函数:
①传统方法的计算机密码学阶段。解密是加密的简单 逆过程,两者所用的密钥是可以简单地互相推导的, 因此无论加密密钥还是解密密钥都必须严格保密。 这种方案用于集中式系统是行之有效的。
②包括两个方向:一个方向是公用密钥密码(RSA), 另一个方向是传统方法的计算机密码体制——数据 加密标准(DES)。
3.什么是密码学?
密码学包括密码编码学和密码分析学。密码体 制的设计是密码编码学的主要内容,密码体制的破 译是密码分析学的主要内容。密码编码技术和密码 分析技术是相互依存、相互支持、密不可分的两个 方面。
加密包含两个元素:加密算法和密钥。
加密算法就是用基于数学计算方法与一串 数字(密钥)对普通的文本(信息)进行 编码,产生不可理解的密文的一系列步骤。 密钥是用来对文本进行编码和解码的数字。 将这些文字(称为明文)转成密文的程序 称作加密程序。发送方将消息在发送到公 共网络或互联网之前进行加密,接收方收 到消息后对其解码或称为解密,所用的程 序称为解密程序。
教学内容: 6.1、加密技术概述 6.2、传统加密技术 6.3、单钥密码体制 6.4、双钥密码学体制 6.5、密钥的管理 6.6、加密软件PGP 6.7、本章小结 6.8、习题
❖ 学习目标: ❖ 1、理解加密技术的基本概念 ❖ 2、掌握单钥密码体制和双钥密码学体制 ❖ 3、了解秘要的管理和加密软件的应用
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abcdefg hijklmn opq rst uvw xyz key: DKVQFIB JWPESCX HTM YAU OLR GZN Plaintext: ifwewishtoreplaceletters Ciphertext: WIRFRWAJUHYFTSDVFSFUUFYA
direct contacts have been made with political
representatives of the vietcong in moscow
多表代换密码 polyalphabetic substitution ciphers
• another approach to improving security is to use multiple cipher alphabets
One-Time Pad 一次一密
• if a truly random key as long as the message is used, the cipher will be secure
• One-Time pad, Joseph Mauborgne • the key is used only once • is unbreakable since ciphertext bears no
English Letter Frequencies
Language Redundancy
• letters are not equally commonly used • in English E is by far the most common
letter
– followed by T,R,N,I,O,A,S
Transposition Ciphers 置换密码
• Hide the message by rearranging the letter order
• without altering the actual letters used • can recognise these since have the same
Kasiski Method
• method developed by Babbage(1854); Kasiski(1863) • repetitions in ciphertext give clues to period
重复次数给出线索 • same plaintext + same keyword same ciphertext
• guess P as e and Z as t
• guess ZW is th and hence ZWP is the, and ZWSZ is that
UZQSOVUOHXMOPVGPOZPEVSGZWSZOPFPESXUDBMETSXAIZ
ta
e e te a that e e a
at
VUEPHZHMDZSHZOWSFPAPPDTSVPQUZWYMXUZUHSX
Plaintext: c a s h n o t n e e d e d 2 0 18 7 13 14 19 13 4 4 3 4 3
key: 25 4 22 3 22 15 19 5 19 21 12 8 4 1 4 14 10 9 3 12 18 23 25 15 12 7
Ciphertext: B E C K J D M S X Z P M H
• eg using keyword deceptive
plaintext: w e a r e discoveredsaveyourself
22 4 0 17 4…
key:
d e c e p tivedeceptivedeceptive
3 4 2 4 15…
ciphertext:25 8 2 21 19
Monoalphabetic Cipher Security
• Key space: 26!, i.e. about 4 x 1026 possibilities
Key Size (bits)
Number of Alternative
Keys
26 characters 26! = 4 1026 (permutation)
Z I C V T WQNGRZGVTWAVZHCQYGLMGJ
3行22列
Security of Vigenère Ciphers
• have multiple ciphertext letters for each plaintext letter 每个明文字母对应多个密文字母
• hence letter frequencies are obscured • but not totally lost • Distinguish attack区分单表还是Vigenère的步骤
• other letters like Z,J,K,Q,X are fairly rare • have tables of single, double & triple letter
frequencies for various languages
Example Cryptanalysis*
• 代换法就是将明文字母替换成其他字母、数字或 符号的方法。
第7章 传统加密技术
Caesar Cipher
• Mathematically give each letter a number
abcdefghijk l m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 nopqrstuvwxyZ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Example
Plaintext: s e n d m o r e m o n e y 18 4 13 3 12 14 17 4 12 14 3 4 24
key: 9 0 1 7 23 15 21 14 11 11 2 8 9 1 4 14 10 9 3 12 18 23 25 15 12 7
Ciphertext: B E C K J D M S X Z P M H
• given ciphertext:
UZQSOVUOHXMOPVGPOZPEVSGZWSZOPFPESXUDBMETSXAIZ VUEPHZHMDZSHZOWSFPAPPDTSVPQUZWYMXUZUHSX EPYEPOPDZSZUFPOMBZWPFUPZHMDJUDTMOHMQ
• count relative letter frequencies
所以可以采用穷举攻击分析方法
单表代换密码(Monoalphabetic Cipher)
• rather than just shifting the alphabet • could shuffle (jumble) the letters arbitrarily • each plaintext letter maps to a different random
第7章 传统加密技术
第7章-传统加密技术
主要内容
• 代换密码 – 单表代换密码 – 多表代换密码 – 一次一密 • 置换密码 – 栅栏密码 – 多步置换密码 转轮机Enigma
2.2 Substitution Ciphers(代换密码)
• where letters of plaintext are replaced by other letters or by numbers or symbols
• Arabian scientists, 9th century • key concept - monoalphabetic substitution
do not change relative letter frequencies • human languages are redundant
statistical relationship to the plaintext • since for any plaintext & any ciphertext there
exists a key mapping one to other • problems in generation & safe distribution of key
• effectively multiple Caesar ciphers • key is multiple letters long K = k1 k2 ... kd • ith key letter specifies ith alphabet to use • use each alphabet in turn • repeat from start after d letters in message • decryption simply works in reverse
Example
• write the plaintext out
• write the keyword repeated above it
• use each key letter as a caesar cipher key
• encrypt the corresponding plaintext letter
• makes cryptanalysis harder with more alphabets to guess and flatter frequency distribution
• use a key to select which alphabet is used for each letter of the message
• Mathematical expression: c = E(p) = (p + 3) mod 26 p = D(c) = (c – 3) mod 26